پایش و تشخیص عیب خوردگی در جداره داخلی لوله فلزی به روش غیرمخرب امپدانس الکترومکانیکی

خوردگی، نوعی تخریب غیرقابل برگشت فلز توسط واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف آن است. از بین رفتن مواد ناشی از خوردگی در سازه های فلزی یک مشکل گسترده و فوری در صنایع مختلف ازجمله نفت و گاز، هوافضا، ساخت وساز، معدن و تولید است. لوله های مورداستفاده در صنایع نفت و گاز و همچنین لوله های آلومینیومی مورداستفاده به منظور انتقال حرارت در سیستم های سردکننده در معرض خوردگی قرار دارند. ازاین رو، بررسی و تشخیص خوردگی که آسیبی پیش رونده می باشد به صورت کیفی و کمی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش از روش نوین اندازه گیری امپدانس الکترومکانیکی برای تشخیص خوردگی در داخل یک لوله آلومینیومی استفاده شده است. وجود عیب و یا تغییر در یکپارچگی سازه باعث تغییر در امپدانس مکانیکی سازه شده و با توجه به خواص کوپلینگ الکترومکانیکی پیزوالکتریک، این تغییر به صورت تغییر در امپدانس الکتریکی پیزوالکتریک نشان داده می شود. برای این تحقیق، مقطع خوردگی دایره ای با ایزولاسیون محیط اطراف در جدار داخلی لوله توسط محلول اسید خورنده در طی بازه زمانی 180 دقیقه تا سوراخ شدن لوله ایجاد شد. اندازه گیری طیف امپدانس در بازه 10 تا 20 کیلوهرتز به منظور پایش تغییرات طیف امپدانس در اثر پیشرفت خوردگی هر 20 دقیقه انجام گرفت که با مقایسه شکل امپدانس در هر مرحله باحالت سالم، در فرکانس های تشدید و دامنه در طیف امپدانس تغییراتی مشاهده و به صورت کمی توسط معیار آسیب استخراج گشت. نتایج تجربی حاصل از معیار آسیب اسکالر به خوبی و به صورت خطی با افزایش عمق خوردگی افزایش یافت که بیانگر کارایی این روش در تشخیص بلادرنگ آسیب ناشی از خوردگی در لوله می باشد.